适用于汽车变速箱壳体加工的高效刀具

当今中国汽车业的空前发展，推动汽车零部件制造技术迈向高速、高精度加工的方向，有力促进了高效精密刀具的广泛应用。

在加工汽车变速箱时，其壳体上的主要生产任务包括轴挡和轴承孔。这两项任务必须能够在形状、位置、表面光洁度和孔径方面满足设计上的生产要求，而这些孔，又部分地被缺口和油槽所隔断。

通常，多台阶孔要求同轴度◎≦0.02、圆柱度≦0.01，部分孔径还有严格的CPK要求。不仅如此，适应汽车制造规模化、大批量生产的要求也是一道必须跨越的难题。

变速箱壳体加工中高效刀具的选择与应用

不同类型的变速箱壳体，需要不同的刀具。

这要求刀具厂商能够提供全系列的产品，无论是用於粗加工和精密加工的具有固定刀刃的刀具，还是高精密调节的精密镗孔刀具—而且，不仅是产品，还需要为每一种加工任务提供解决方案。

实际上，要想充分满足变速箱壳体的加工特点要求，传统加工方法是很难实现的。下文将结合实际产品，阐述MAPAL高效的PCD刀具和导条式精加工刀具所提供的可靠而精确的解决方案—这已经在国内外的实战项目中得到了验证。

1.对变速箱结合面的粗、精加工

MAPAL的PCD面铣刀在此方面加工上特色独具，拥有焊接式和刀夹式两种刀体。

由於采用了独特设计，刀具能达到很高的切削速度和较长使用寿命，有效缩短了加工时间。而针对特定的表面粗糙度的要求，可选用不同的刀夹，其中，修光刃刀夹特别适用於高表面粗糙度要求的加工。

2.对变速箱孔系的加工

在对汽车变速箱孔系进行加工时，可广泛使用PCD复合刀具。由於复合刀具一次可完成4个工序的加工，集中工序的同时也利於减少换刀时间。

(1) 对端面和大孔的粗加工，以及内外径的精加工

对端面和大孔进行粗加工时，同样可以采用一把刀具完成。

若采用插补铣加工，一把刀可以完成九个工序的加工，切削用量：主轴转速n=24,000rpm，进给F=9,600mm/min。

而对於内外径，亦可以一次完成其九个工序的精加工，如图1所示。由於刀片可以精密调整，因此能够重复满足尺寸间形位公差及CPK的要求。

图1 一次完成内外径九个工序的精加工

(2) 阶梯孔加工

由於刀具采用特殊轻质材料制造，可用来完成壳体整个阶梯孔的加工。

原来：精加工参数Vc=60m/min，Vf=100mm/min，加工时间70sec；

现在：精加工参数Vc=700m/min，Vf=800 mm/min，加工时间8sec。

可以看到，加工时间足足降低了88%。

而对於两端同轴度要求较高的阶梯孔系，只有从一端加工才能保证加工质量。加工时，可采用图2所示的精密导条式刀具来实现。

图2 精密导条式刀具

由於MAPAL导条刀具的刀具跳动控制能力出色，并且能够以1μ的级数进行直径调整，同时其圆度、同轴度及圆柱度也达到最优化，能够帮助实现最佳的加工精度。

(3) 深孔加工

为进一步提高加工节拍，在国内某客户加工D17M7深孔时，MAPL采用焊接PCD的HPR可换头六刃铰刀，Vc=300m/min，f=0.6，圆度可以达到2μm，加工质量非常稳定。

加工实验和实战加工已经验证，MAPAL HPR能够采用很高切削速度和进给，而且，得益於其模块化设计，能够最大限度地提供通用性。

其应用范围亦非常宽广，从Φ3mm-300mm。不仅可以通过简单的方式实现更换，而且，通过锥面及端面的切削力和扭矩传递能力相当高，同时端面接触的模式也助於保证其高刚性。

值得一提的是，MAPAL HPR采用简单直接的冷却液供应，同样适用於微量润滑系统。即使是在长期使用之後，它亦能很容易地松开。

(4) 特殊孔加工

对断续且与其他孔有较高同轴度要求的孔加工，MAPAL采用导条式结构，首先加工D21G7孔，同时导条支撑在孔中，然後再加工D92H7断续孔，保证了两个孔的同轴度、圆柱度要求。

实践证明， MAPAL提供的最佳的刀具设计方案和精密的刀具产品，能够可靠而又精确地实现对於包括变速箱壳体在内的箱体类零件的完整加工，化解加工过程中遇到的难题。